2.2.11.1. RESISTENCIA A COMPRESIÓN
2.2.11.1.1. DEFINICIÓN
Es la propiedad mecánica de resistencia más importante del concreto, que se utiliza para realizar los cálculos estructurales de puentes, edificios, etc. La resistencia a la compresión se puede definir como la resistencia máxima de concreto sometido a carga axial. (Morales Morales Roberto, 2014).14
La característica de la resistencia a la compresión de un concreto (f´c) se realiza de acuerdo con la norma NTP 339.034, siendo el método de ensayo para determinar el esfuerzo a la compresión de muestras cilíndricas, moldeadas con hormigón o de testigos diamantinos extraídos de concreto endurecido. (Morales Morales Roberto, 2014).14
La determinación de la resistencia se realiza haciendo las pruebas del espécimen de concreto luego de 7, 14 y 28 días de fraguado bajo condiciones controladas de humedad. Generalmente, estas se expresan en MPa o kg/cm2 y mediante el símbolo f´c. (Marcelo Romo, 2008).10
TESIS: “INFLUENCIA DEL VIDRIO RECICLADO PROVENIENTES DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN, EN LAS PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DEL CONCRETO EN LA CIUDAD DE JULIACA”
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2.2.11.1.2. DIMENSIÓN DE PROBETA
Las probetas cilíndricas para las pruebas de aceptación deben tener un tamaño de 6 x 12 pulgadas (150 x 300 mm), cuando así se especifique. El diámetro del cilindro utilizado debe ser como mínimo 3 veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso que se emplee en el concreto. (Marcelo Romo, 2008).10
FOTOGRAFÍA N° 6: Expresión de briqueta
FUENTE: Control de calidad del concreto, Marcelo Romo - 2008
2.2.11.1.3. CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE RESULTADO
La resistencia a la compresión de la probeta se calcula de la siguiente ecuación.
Rc =
4P
π * D
2=
P
A
Donde:
Rc = Resistencia de rotura a la compresión, en kg/cm2 P = Carga axial aplicada al cilindro, en kg
A = Área del cilindro, en cm2
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FOTOGRAFÍA N° 7: Cilindros de concreto para el Ensayos a Compresión
FUENTE: Temas de Hormigón armado, Marcelo Romo - 2008
La resistencia a la compresión de un hormigón, utilizado en el diseño estructural, f’c se mide en términos probabilísticos, definiéndose de esta manera que solamente un pequeño porcentaje de las muestras (5%), puedan tener resistencias inferiores a las especificadas dando lugar a la resistencia media de la muestra que siempre sea mayor que la resistencia de las característica. (Marcelo Romo, 2008).10
GRÁFICO N° 4: Curva de distribución de la resistencia de los hormigones
TESIS: “INFLUENCIA DEL VIDRIO RECICLADO PROVENIENTES DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN, EN LAS PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DEL CONCRETO EN LA CIUDAD DE JULIACA”
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2.2.11.2. RESISTENCIA A FLEXIÓN
2.2.11.2.1. DEFINICIÓN
La resistencia a la flexión se expresa como módulo de rotura (Mr) siendo una de las resistencias del concreto que se mide por falla de momentos de una viga. (Morales E. Morocho J. Porras E. 2012).20
Se realiza de acuerdo a la norma ASTM C–78 donde el método del ensayo para determinar la resistencia a la flexión del concreto se mide mediante los ensayos de viga de concreto, aplicando la carga en los puntos tercios de la luz transversal. (Morales E. Morocho J. Porras E. 2012).20
De la misma manera se realiza de acuerdo a la norma ASTM C-293 aplicando la carga en el punto medio de la luz transversal de una probeta viga para determinar su resistencia a la flexión. (Morales E. Morocho J. Porras E. 2012).20
Esta resistencia a la flexión presenta una resistencia a la tracción baja por el orden del 10% al 20 % de f’c, determinado la resistencia a la tracción pura del concreto. (Morales E. Morocho J. Porras E. 2012).20
GRÁFICO N° 5: Ensayo de flexión con carga en los tercios
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2.2.11.2.2. DIMENSIÓN DE PROBETA
La probeta es rectangular para la pruebas de aceptación deben tener un tamaño de 6 x 6 pulgadas (150 x 150mm) de sección transversal y con una luz de tres veces el espesor, como la longitud del espécimen debe ser la distancia mínima de 50mm, normalmente la longitud es menor de 3.5d, como se aprecia en la imagen. (Morales E. Morocho J. Porras E. 2012).20
GRÁFICO N° 6: Dimensión de espécimen de viga
FUENTE: Norma ASTM C-078 Y NTP 339.078
2.2.11.2.3. CÁLCULO Y EXPRESIÓN DEL RESULTADOS
Si la falla ocurre en los el promedio de los puntos tercios medio y una distancia de este, el módulo de rotura se calcula mediante la siguiente fórmula:
Mr = P * L
b * h
2Donde:
Mr = Modulo de rotura, en kg/cm2 P = Carga máxima de rotura, en kg L = Luz libre de la viga, en cm
b = Ancho promedio de la probeta en la sección de falla, en cm h = Altura promedio de la probeta en la sección de falla, en cm
Si la falla ocurre fuera del tercio medio y a una distancia de éste no mayor del 5% de la luz libre, el módulo de rotura se calcula mediante la siguiente fórmula:
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Mr = 3 P * a
b * h
2 Donde: Mr = Modulo de rotura, en kg/cm2 P = Carga máxima de rotura, en kg L = Luz libre de la viga, en cma =distancia entre la línea d falla y el apoyo más cercano, en cm b = Ancho promedio de la probeta en la sección de falla, en cm h = Altura promedio de la probeta en la sección de falla, en cm
El diseño de la resistencia a la flexión sirve para los diseñadores de pavimentos por lo tanto, puede ser requerido que el diseño de la mescla en el laboratorio, basado en los ensayos de resistencia se utiliza el módulo de rotura para el control del campo y de aceptación de los pavimentos. (Morales E. Morocho J. Porras E. 2012).20
2.2.11.3. MÓDULO DE ELASTICIDAD
2.2.11.3.1. DEFINICIÓN
El módulo de elasticidad del concreto es un parámetro mecánico importante, que refleja la capacidad del concreto para deformarse elásticamente y se define como la relación entre el esfuerzo normal y la deformación unitaria correspondiente a los esfuerzos de tensión y compresión. (Montoya, J. 2008).11
Se realiza de acuerdo con la norma establecida ASTM C-469, donde el concreto es un material elástico, ya que no tiene un comportamiento lineal en ningún tramo de su diagrama. Sin embargo, convencionalmente se acostumbra a definir el concreto mediante una recta tangente a la parte inicial del diagrama, o una recta secante que une el origen del diagrama con un punto establecido que normalmente es un porcentaje de la tensión última. (Montoya, J. 2008).11
La pendiente de la curva en el rango de comportamiento lineal recibe la denominación de “Módulo de Elasticidad” del material o “Módulo de Young”, que se simboliza Ec. (Villegas F. 2008).19
TESIS: “INFLUENCIA DEL VIDRIO RECICLADO PROVENIENTES DE RESIDUOS DE CONSTRUCCIÓN, EN LAS PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DEL CONCRETO EN LA CIUDAD DE JULIACA”
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GRÁFICO N° 7: Curva de Esfuerzo vs Deformación
FUENTE: Norma ASTM C-469
2.2.11.3.2. CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE RESULTADO
Se obtiene la gráfica carga contra deformación el valor del módulo de Elasticidad puede ser obtenido a través de la pendiente obtenida en la gráfica, siendo calculado como el incremento de carga entre el incremento de deformación correspondiente entre dos puntos sobre la línea o pendiente de la gráfica y emplear la siguiente ecuación. (Villegas F. 2008).19
Ec =
S2 - S1
E2 - E1
Donde:
Ec = Modulo de elasticidad, en MPa
S1 = Esfuerzo correspondiente a la deformación longitudinal E1, en MPa S2 = Esfuerzo correspondiente al 40% de carga ultima
E1 = Deformación longitudinal inicial, 50 x 10^-6 en mm/mm E2 = Deformación longitudinal producida por el esfuerzo S2
El Módulo de Elasticidad es diferente para distintas resistencias a la compresión del concreto y su valor se va incrementado cuando la resistencia del concreto es mayor. En general, el módulo de elasticidad se determina a partir de las pruebas de cilindros de hormigón ensayados a la compresión. (Villegas F. 2008).19
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